纤维增强树脂基复合材料的微波高压间歇固化法及模具

摘要

本发明涉及纤维增强复合材料构件的加工方法及相配套的模具,本发明应用于加工大厚度或大型纤维增强复合材料构件。该方法在高压惰性气体环境下采用功率线形可调的微波磁控管以间歇、多个升温速率方式加热固化放在处于运动状态的轻质模具上的复合材料预制件，提高了构件的质量和性能。本发明可以成型高性能、尺寸稳定性好、几何精度高的纤维增强树脂基复合材料构件，与传统的热压罐固化复合材料构件工艺相比缩短了时间，减少了能量消耗。

主权项

一种纤维增强树脂基复合材料的微波高压间歇固化法，所述的制作方法如下：1）、准备材料，在模具上分别涂抹脱模剂（7），在复合材料（6）上方覆盖脱模布（5），在脱模布（5）上方覆盖隔离膜（4），隔离膜的上方覆盖均压板（3），均压板（3）的上方覆盖透气毡（2）；2）、用真空袋（1）覆盖整个复合材料构件（6）、脱模剂（7）、脱模布（5）、隔离膜（4）、均压板（3）与透气毡（2）；使用密封带（15）将真空袋（1）固定在模具上；在真空袋（1）上安装真空阀门，并抽真空进行预压实；3）、移除真空袋（1）、透气毡（2）与密封带（15），然后将前述复合材料构件（6）及模具送入正多边形谐振腔的工作台（11）上；往正多边形谐振腔（17）内通入高压惰性气体； 4）启动微波设备进行加热，保证固化的均匀性；5）加热完成后，打开泄压阀释放罐体内压力，将模具及复合材料构件（6）移出罐体(9)外冷却，制备完成；其特征在于：所述的步骤2）中进行多次抽真空预压实，每铺2‑3 层复合材料构件（6）预压实一次，预压实时间为3‑5min；所述步骤3）中正多边形谐振腔（17）内的气压大于等于1.5MPA;所述步骤4）中启动微波设备进行加热，通过传感器及控制系统保证磁控管按照设定的温度时间曲线间歇地工作，温度时间曲线包括在升温加热阶段至少采用两种不同升温速率进行加热，初始阶段以较高的速率进行加热，再第二阶段以较低的升温速率加热；所述步骤4）中微波设备进行加热进行加热时，模具在正多边形谐振腔（17）相应运动；所述步骤5）中复合材料构件（6）采用材料构件上下同时冷却方式进行冷却。